第2课 图像编码 教学设计-2025-2026学年信息科技四年级下册浙教版

信息科技课时备课 课 时 概 况 课 题 浙教版小学信息科技四年级下册第2课 图像编码 课时序号 教师 备课时间 年 月 日 上课时间 年 月 日 教 学 设 计 学习内容分析 课标相应内容要求：《信息科技课程标准（2022版）》第二学段（3-4年级）“数据与编码”模块要求学生知道数字图像是编码的结果，能举例说明编码在生活中的作用，初步了解编码参数与信息量的关系。主要内容：本课主要内容包括认识数字图像的构成，理解像素、分辨率、颜色深度的概念，掌握图像编码的基本原理，了解核心参数对图像质量和存储容量的影响。望远镜思维——纵向联系：本课是第一课《生活中的编码》的延伸拓展，将一维字符编码拓展到二维图像编码，后续还将学习声音、视频编码，是学生建立完整多媒体编码认知的基础环节，起到承上启下的作用。放大镜思维——横向逻辑：本课遵循“生活现象→具象操作→抽象原理→实际应用”的逻辑主线，从学生熟悉的清晰度差异问题切入，通过动手操作生成概念，再探究参数关系，最后落实应用，逐步落实课标对“体会编码价值”的要求，认知层层递进。 学习对象分析 1. 心理和思维特点：四年级学生约10岁，以具象思维为主，具备初步的逻辑推理能力，喜欢动手操作类探究活动，对数码图像有天然的好奇心，但对抽象的存储容量、编码原理接受难度较大。2. 已有知识基础和生活经验：上一课已经学习了生活中的编码，知道信息可以通过二进制编码表示；平时日常接触拍照、修图、发朋友圈，对图像“清晰度”有直观的生活体验，会使用基本的电脑画图工具操作。3. 典型认知误区：①把图像文件名编号等同于图像内容本身的编码，认为“给照片改个序号就是图像编码”；②混淆像素和分辨率的概念，认为单个像素就是分辨率，不知道分辨率是整张图像的总像素数量；③认为“图像越清晰文件容量一定越大”，忽略图像编码格式对容量的影响，比如同分辨率的bmp格式远大于jpg格式，学生难以理解。 学习目标 1. 能说出数字图像的基本组成，准确解释像素的概念，举例说明数字图像是编码的结果。2. 能通过探究实验总结出分辨率、颜色深度对图像质量和存储容量的影响关系。3. 能运用本课知识分析生活中图像清晰度的实际问题，体会图像编码对数字信息存储传输的价值。 教学重难点 教学重点：知道数字图像由像素构成，理解图像编码的基本原理 教学难点：理解分辨率、颜色深度对图像存储容量和显示质量的影响关系 教学方法 任务驱动法、对比探究法、直观演示法、小组合作学习法 学习资源 硬件环境：多媒体网络教室，学生每人一台联网计算机 软件环境：Windows系统，自带画图软件 教学资源：导学探究任务单、不同参数的示例图像素材包、教学PPT、真实案例情境素材 教学准备：提前将探究素材下发到学生机，调试广播教学系统，分组（4人一组） 学习过程 【活动描述】教师展示两张内容完全相同的本班春游照片，一张是原图（分辨率1920*1080），一张是微信自动压缩后的图（分辨率320*180），请学生观察对比，提出问题：为什么同一张照片，一张能看清每个人的脸，一张模模糊糊？引出本节课主题《图像编码》。 【学生活动】观察对比两张照片，说出自己的发现，交流对清晰度差异原因的初步猜测。 【教师活动】展示照片，提出驱动问题，收集学生的不同猜测，引出本节课课题。 【设计意图】从学生熟悉的真实生活场景切入，唤醒学生对图像清晰度的已有经验，激发探究兴趣，自然引出新课内容。 【学习过程-建构】 活动1：拆分图像，认识像素与图像编码 【活动描述】给每个学生提供一张16*16像素的笑脸素材，要求学生用画图软件打开，分别放大2倍、8倍、16倍，观察不同放大倍数下图像的样子，记录自己看到的图形组成，对比手绘笑脸放大后和数码笑脸放大后的区别，自主总结数字图像的组成特点。 【学生活动】动手操作画图软件，按要求放大图片，观察记录，小组交流自己的发现，尝试总结规律。 【教师活动】下发素材，讲解操作步骤，巡视指导学生操作，引导学生总结概念：数字图像由一个个独立的彩色小方块（像素）组成，每个像素的位置、颜色都用二进制编码存储，这种对图像的数字化表示就是图像编码。 【设计意图】通过具象的动手操作对比，让学生自主生成像素和图像编码的概念，符合四年级学生的认知特点，避免概念灌输。 活动2：探究参数，梳理三要素的依存关系 【活动描述】设置假设探究任务，每组完成两个对比实验，填写任务单：①同样尺寸（100*100像素）的图像，分别设置为黑白（2种颜色）和真彩色（1677万种颜色），对比图像质量，估算存储容量（黑白：100*100*1bit=1250字节，真彩色：100*100*24bit=300000字节），记录结果；②同样颜色深度（黑白），分别用100*100和400*400两种分辨率，对比图像质量和存储容量。探究完成后总结分辨率、颜色深度、图像质量、存储容量四者的关系。 【学生活动】小组分工完成探究任务，记录数据，讨论总结规律，派代表分享本组结论。 【教师活动】出示探究任务单，讲解简单的容量估算方法，巡视各组探究进度，引导学生总结规律：分辨率越高、颜色深度越大，图像质量越好，所需的存储容量越大，梳理四个要素的依存关系，解答学生疑问。 【设计意图】通过带具体数据的探究任务，让学生自主建构参数之间的关系，突破本课难点，培养学生的归纳推理能力。 【学习过程-应用】 【活动描述】真实故障案例分析：学校德育处要做一块1米宽的运动会风采宣传展板，学生拿来一张手机拍的朋友圈存图，印刷店放大后模糊看不清运动员的脸，请你用本节课学的知识，分析原因，并提出合理的解决办法。 【学生活动】独立思考后小组交流，派代表分享原因分析和解决方案。 【教师活动】出示案例，引导学生运用新知分析问题，点评学生的解答，补充拓展：原因是原图分辨率太低，总像素数量不足，放大后单个像素变大所以模糊；解决办法是重新用高分辨率相机拍摄，或者找原始分辨率更高的照片，现代也可以用AI技术提升分辨率改善模糊问题。 【设计意图】将知识应用到真实生活问题中，加深对核心知识的理解，体会信息科技的应用价值。 【学习过程-梳理】 【活动描述】师生共同梳理本节课的知识脉络，呼应开头导入的问题：为什么微信发的照片会变模糊？用新知解释这个现象。 【学生活动】跟着引导回忆本节课知识点，主动补充梳理内容，用新知解释导入的问题。 【教师活动】带领学生梳理核心要点，总结图像编码的价值：通过编码，我们可以把图像存储、传输在数字设备里，调整参数可以平衡质量和容量，方便我们使用。 【设计意图】形成完整的知识结构，前后呼应，巩固所学内容。 板书设计 一、图像编码 数字图像由像素编码组成 二、核心参数 1. 分辨率：总像素数量 2. 颜色深度：单个像素的颜色信息量 三、参数关系 分辨率/颜色深度越大 → 质量越好 + 存储容量越大 评价设计 评价维度： 1. 操作探究：能正确完成画图放大操作，完整填写探究任务单记录 2. 知识理解：能准确说出像素、图像编码的概念，正确表述参数之间的关系 3. 问题解决：能正确分析宣传展板模糊的原因，提出合理解决方案 4. 合作交流：能主动参与小组讨论，清晰分享自己的探究发现 评价方式：自评（探究任务完成度自评）+ 互评（小组结论互评）+ 师评（课堂表现、问题解决点评） 教学反思 亮点：从学生熟悉的生活情境切入，两个建构活动都采用动手探究的方式，让学生自主生成概念，符合四年级学生具象认知的特点，把抽象的编码原理转化为可操作的任务，有效突破了难点，学生参与度较高。 改进设想：如果能提前准备不同编码格式的同分辨率图像让学生对比容量，增加一个“用像素拼简单图案”的小游戏，学生对图像编码的本质理解会更直观；另外可以为学有余力的学生拓展简单的图像存储容量计算公式，满足不同层次学生的学习需求。 学科网（北京）股份有限公司 $